Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

_методички / ИТ в ЭЛС / Мальцева-21.69

.pdf
Скачиваний:
26
Добавлен:
10.04.2015
Размер:
399.97 Кб
Скачать

А. В. МАЛЬЦЕВА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

"ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИИ"

ЧАСТЬ 1

ДВУХ- И ТРЕХМЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В СИСТЕМАХ

AUTOCAD, КОМПАС-3D, SOLIDWORKS

ОМСК 2008

Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта Омский государственный университет путей сообщения

–––––––––––––––––––––––––––––––––––

А. В. Мальцева

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

"ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИИ"

Часть 1

ДВУХ- И ТРЕХМЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В СИСТЕМАХ

AUTOCAD, КОМПАС-3D, SOLIDWORKS

Утверждено редакционно-издательским советом университета

Омск 2008

1

УДК 004.4 :621.331 (075.8) ББК 32.97 я73 + 39.217 я73

М21

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дис-

циплине "Информационные технологии в электроснабжении". Часть 1.

Двух- и трехмерное моделирование в системах AutoCAD, КОМПАС-3D, SolidWorks / А. В. Мальцева; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2008. 30 с.

Изложены краткие теоретические сведения о системах автоматизированного проектирования как части информационных технологий по проектированию, расчету и оформлению текстовой и графической документации устройств электроснабжения электрифицированных железных дорог. Приведены характеристики наиболее распространенных программных продуктов, описание алгоритмов и приемов работы в указанном программном обеспечении.

Методические указания предназначены для студентов четвертого курса специальности 190401 (101800) – " Электроснабжение железных дорог" – специализации 101802 – " Компьютерные технологии в электроснабжении", могут быть полезны пользователям в приобретении начальных навыков работы в программах AutoCAD, КОМПАС-3D, SolidWorks.

Библиогр.: 5 назв. Рис. 21.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор В. В. Харламов, канд. техн. наук, доцент Н. М. Лазариди.

________________________

© Омский гос. университет путей сообщения, 2008

2

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

Введение …………………………………………………………………………

 

 

 

5

Лабораторная работа 1. Выполнение фрагмента схемы главных электри-

ческих соединений в программе AutoCAD ……………………………...

 

7

Лабораторная работа 2.

Выполнение фрагмента плана

контактной сети

в программе КОМПАС-3D ……………………………………………….

 

16

Лабораторная работа 3.

Трехмерное

моделирование

в

программе

SolidWorks…………………………………………………………………..

21

 

 

 

Лабораторная работа 4.

Трехмерное

моделирование

в

программе

КОМПАС-3D ……………………………………………………………….

25

 

 

 

Контрольные вопросы…………………………………………………………..

29

 

 

Библиографический список…………………………………………………….. 29

 

 

3

ВВЕДЕНИЕ

Внедрение компьютерной техники и развитие корпоративной информационной системы ОАО "РЖД", в том числе широкое распространение графических редакторов, применяемых для перевода технической документации (схем, планов) в электронный вид, требуют соответствующей квалификации персонала. Согласно отраслевым дополнениям по специализациям к государственному образовательному стандарту одним из основных разделов дисциплины "Информационные технологии в электроснабжении" является раздел "Системы автоматизированного проектирования". В настоящее время в проектных организациях систем электроснабжения железнодорожного транспорта и в дистанциях электроснабжения наиболее распространены объектнонезависимые САПР [1].

Цель проведения лабораторных работ по дисциплине "Информационные технологии в электроснабжении" – помочь студентам усвоить теоретический материал об основах теории систем автоматизированного проектирования, изучить программное обеспечение по выполнению чертежей, трехмерного моделирования и инженерному анализу устройств систем электроснабжения. Развитие систем автоматизированного проектирования опирается на прочную научно-техническую базу – современные средства вычислительной техники, новые способы представления и обработки информации, создание новых численных методов решения инженерных задач и оптимизации.

Курс "Информационные технологии в электроснабжении" изучается студентами два семестра. В первом семестре студенты знакомятся с программным обеспечением по выполнению автоматизированного проектирования КОМПАС-3D (разработчик – ЗАО "АСКОН", г. Санкт-Петербург), AutoCAD (Autodesk, Inc.), SolidWorks (SolidWorks Corporation) и приобретают начальные навыки работы в этих системах. Во втором семестре студенты выполняют курсовую работу в любой из систем (на выбор) по следующим темам: "Перевод технической документации в электронный вид", "Конечно-элементный анализ токосъемных устройств", "Расчет аэродинамических показателей токосъемных устройств" и т. д.

В качестве задания преподаватель выдает трехмерное изображение како- го-либо элемента или конструктивной части устройства электроснабжения (коммутационного аппарата, токосъемных элементов или др.) с указанием не-

4

которых размеров (рис. 1). Недостающие размеры элемента студент должен проставить самостоятельно (они не должны противоречить заданным).

На

лабораторных

занятиях

 

r 17

студентам необходимо выполнить:

 

 

 

1) двухмерную модель объек-

 

 

та (детали), т. е. чертеж общего ви-

 

 

да, содержащий три стандартных

 

 

проекции

– спереди, сверху, слева

 

 

(рис. 2), либо фрагмент плана кон-

 

 

тактной

сети

в

программе

 

 

КОМПАС-3D (результат

работы –

 

68

файл с расширением .cdw);

 

 

 

2)

фрагмент

схемы главных

Рис. 1.

Пример задания

 

 

 

 

электрических соединений в про-

грамме AutoCAD (файл с расширением .dwg);

3)трехмерную модель объекта в программе КОМПАС-3D (файл с расширением .m3d);

4)то же в программе SolidWorks (файл с расширением .sldprt).

Чертежи и модели объек-

 

 

та выполняются с учетом за-

спереди

слева

данных

размеров,

которые

 

 

должны быть проставлены на

 

 

чертежах.

Значение параметра

сверху

 

выставляется

программой

ав-

 

 

томатически.

 

 

 

Рис. 2. Расположение проекций

Таким

образом,

в

ре-

на чертеже общего вида

 

зультате

выполнения

первой

 

 

части лабораторного практикума студент должен сдать, т. е. скопировать на ЭВМ преподавателя, четыре файла: *.cdw, *.dwg, *.m3d, *.sldprt. Знак "*"

означает собственно имя файла, которое в данном случае должно быть фамилией студента. Защита лабораторных работ проходит в конце семестра непосредственно за персональным компьютером, в процессе которой студент показывает свое умение работать в указанных программах.

5

Лабораторная работа 1

ВЫПОЛНЕНИЕ ФРАГМЕНТА СХЕМЫ ГЛАВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В ПРОГРАММЕ AUTOCAD

Ц е л ь р а б о т ы: ознакомиться с основными принципами построения двухмерного моделирования и приобрести навыки работы в программе AutoCAD; выполнить фрагмент схемы главных электрических соединений (файл

*.dwg).

1.1.Краткие теоретические сведения

Внастоящее время программа AutoCAD является наиболее распространенным пакетом прикладных программ по выполнению проектноконструкторской документации в России и за рубежом. В подразделениях системы управления электроснабжением железных дорог имеются большие наработки, выполненные в AutoCAD'е, в виде схем подстанций и контактной сети, и для их корректировки в электронном виде необходима соответствующая квалификация персонала.

Пакет программ AutoCAD англоязычный, что является основной трудностью при освоении его студентами, особенно начинающими пользователями ЭВМ. В учебном процессе используются английские версии AutoCAD'а, поэтому необходимо знание английского языка как основного при общении с ЭВМ и

программными продуктами различного назначения. В помощь студентам в настоящих указаниях наряду с английскими терминами дается их русский перевод (более подробная информация – в специальной литературе [2 – 4]).

При работе с AutoCAD'ом в распоряжении пользователя имеются: графические примитивы (точка, отрезок, окружность и др.); команды их редактирования (стирание, перенос, копирование и т. п.);

команды установки свойств примитива (задание толщины, типа и цвета графических объектов);

команды выбора формата и масштаба чертежа; команды автоматической и ручной простановки размеров; средства управления изображением на экране и др.

Так как все элементы объектов имеют векторный характер, то при получении жесткой копии качество изображения чертежа не теряется.

6

Векторное представление определяет описание изображений в виде линий и фигур (можно с закрашенными областями). Для описания объектов используются комбинации компьютерных команд и математических формул. Это позволяет различным устройствам компьютера (монитору или принтеру) при рисовании вычислять, где необходимо помещать реальные точки.

Векторную графику часто называют объектно-ориентированной, или чертежной. Имеется ряд простейших объектов (примитивов): эллипс, прямоугольник, линия. Эти примитивы и их комбинации используются для создания более сложных изображений. Основное преимущество векторной графики в том, что описание объекта является простым и занимает небольшой объем компьютерной памяти.

1.2. Начало работы

При запуске программы появляется диалоговое окно "Startup" (рис. 3),

вкотором предлагается:

1)загрузить существующий файл (стандартный значок Windows – открытая желтая папочка);

2) выбрать систему единиц: метрическую (все размеры на чертеже – в миллиметрах) или английскую (все размеры – в дюймах и футах);

Рис. 3. Вид диалогового окна "Startup"

3) принять шаблон выполнения чертежа (template), так как изначально в AutoCAD'е отсутствуют российские стандарты: нет рамки, соответствующих

7

шрифтов, поэтому их необходимо подбирать вручную либо загружать дополнительные утилиты (дополнения к программе);

4) определить дополнительные условия исполнения чертежа – единицы измерения угловых величин, область чертежа и др.

При создании нового чертежа обычно пользуются второй вкладкой, после нажатия кнопки "ОК" загружается рабочее окно программы.

Интерфейс программы AutoCAD стандартный (сверху вниз) (рис. 4): цветная полоска со значком и названием программы, имя файла (слева),

операции с текущим окном (свернуть, развернуть, закрыть) (справа); системное меню; панели инструментов (ниже системного меню, справа и слева), они могут

быть помещены пользователем в любое место вокруг рабочего поля следующим образом: установить курсор мыши возле начала панели (двойная выпуклая линия), нажать левую клавиши мыши и, удерживая ее, переместить панель в нужное место;

командная строка;

Рис. 4. Вид окна с интерфейсом программы AutoCAD

строка состояния с координатами курсора; по значению координаты можно определить, в какой системе координат начинает работать пользователь

8

(метрической или английской), на это следует обратить внимание перед работой над чертежом, чтобы избежать потери времени на переход к метрической системе;

на уровне строки состояния справа расположены "клавиши" команд: SNAP – привязка курсора к сетке;

GRID – включение (выключение) сетки;

ORTHO – ортогональный режим (при его включении можно создать только горизонтальные линии либо вертикальные);

POLAR – показ полярных координат точки; OSNAP – объектная привязка;

OTRACK – отслеживание объектной привязки;

LWT (lineweight) – выбор толщины линии, включение опции дает возможность просмотра линий разной толщины;

MODEL (model or paper space) – модель или пространство бумаги – показ расположения чертежа на листе бумаги при выводе на печать.

Рабочее поле программы по умолчанию – черное, линии чертежа – белые, но при выводе на печать все как обычно: бумага – белая, линии – черные.

По желанию пользователя можно сделать экран белым: системное меню

Tools (инструменты) – Options ( опции) – Display ( дисплей) – Colors ( цвета) – White (белый) – Apply & Close ( применить и закрыть) – "OK". Описание команд системного меню и соответствующих вкладок приведено для английской версии программы AutoCAD.

Все команды могут быть запущены из системного меню и с панели инструментов. Пользователь может "вытащить " в рабочее окно программы необходимые ему панели следующим образом: системное меню View (вид) – Toolbars (панели инструментов) – в появившемся диалоговом окне поставить "галочку" против названия нужной панели, после чего последняя появляется на экране монитора.

Наиболее часто используемые панели инструментов:

3D Orbit – просмотр трехмерных объектов вращением при удерживании левой клавиши "мыши";

Dimension – простановка различного рода размеров на чертеже;

Draw – рисование (команды "Линия", "Отрезок", "Окружность", "Сплайн", "Эллипс" и др.);

Modify – изменение (копирование, перемещение, симметрия) объектов. 9

Соседние файлы в папке ИТ в ЭЛС